線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、本文結(jié)合山東省博士基金項(xiàng)目《基于線結(jié)構(gòu)光的復(fù)合式視覺測(cè)量技術(shù)的研究》(2004BS05002)，以線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器為研究對(duì)象，針對(duì)線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的關(guān)鍵性問題，從理論上和實(shí)踐上進(jìn)行了深入研究和探討，提出了一些創(chuàng)造性的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法和理論，并對(duì)這些方法和理論進(jìn)行了計(jì)算機(jī)編程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： 1．在CCD攝像機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，建立了攝像機(jī)的透視成像模型，并根據(jù)誤差產(chǎn)生的機(jī)理給出了適當(dāng)?shù)恼`差補(bǔ)償

2、方案，既簡(jiǎn)化了攝像機(jī)的數(shù)學(xué)模型，又滿足了一般工程測(cè)量的需求。 2．針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的需要，設(shè)計(jì)了平面網(wǎng)格靶標(biāo)，既避免了三維立體靶標(biāo)制作成本高、加工精度受限的問題，又保證了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定簡(jiǎn)單、便捷、不易受工作環(huán)境影響的需要。另外，在充分考慮原有靶標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn)及誤差產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)平面網(wǎng)格靶標(biāo)進(jìn)行了改進(jìn)，從而避免了對(duì)靶標(biāo)圖像處理時(shí)受閾值大小的影響。 綜合分析了攝像機(jī)現(xiàn)有標(biāo)定方法，結(jié)合平面網(wǎng)格靶標(biāo)及攝像機(jī)透視成像模型，采用了基于徑向排

3、列約束的攝像機(jī)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法。 3．線結(jié)構(gòu)光的標(biāo)定精度直接決定了測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際測(cè)量精度，而標(biāo)定方法又直接影響著測(cè)量系統(tǒng)使用的方便性和可靠性。當(dāng)前線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法有很多，但大多數(shù)標(biāo)定算法過于復(fù)雜，穩(wěn)定性差，或?qū)?biāo)定現(xiàn)場(chǎng)條件要求過高，標(biāo)定過程太繁瑣，標(biāo)定時(shí)間太長(zhǎng)，無法滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)提出的經(jīng)常性標(biāo)定和快速便捷標(biāo)定的要求。 針對(duì)以上問題，提出了一種基于平面網(wǎng)格靶標(biāo)的線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法。該方法允許平面網(wǎng)格靶標(biāo)在